作为介绍3D瘤微环境中固有的癌症向能力的手段,对半孔纳米颗粒的表面修改是3D瘤微环境的手段

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 癌症生物学 癌症生物学

背景情况:

• 半孔二氧化纳米粒子 (MSNs) 正在作为向癌症治疗的药物载体进行研究.
• 目前的效率研究通常依赖于主动准配体,其实施可能是复杂的.
• 需要评估MSN在生理上相关的瘤微环境 (TME) 内的内在准能力.

研究的目的:

• 为了研究表面修饰的MSN的影响,缺乏向配体,在3D瘤模型中的药物输送.
• 评估MSN在瘤细胞和癌症相关纤维细胞中的药物的内化,货物输送和释放.
• 在3D共同培养系统中评估MSN输送的抗癌药物的治疗疗效.

主要方法:

• 使用体外3D共同培养 (微组织) 来模拟瘤微环境 (TME).
• 检查了表面修饰的MSN (包括乙化MSN),以在富含原蛋白的3D矩阵内定位在瘤细胞和癌症相关纤维细胞中.
• 在2D和3D共培养中使用共聚焦成像来追踪MSN中疏水性模型药物的释放.
• 评估了MSN介导的抗癌药物对瘤器官体大小和细胞毒性的影响.

主要成果:

• 与其他修改相比,3D TME 中的乙化MSN 在瘤细胞内表现出优异的局部化,这可能是由于在细胞外基质中捕获的减少.
• 装入MSN的疏水型药物在2D和3D模型中显示有效释放主要在瘤细胞内.
• 通过MSN输送的抗癌药物显著减少了瘤器官的尺寸,并增强了g-分泌酶抑制剂的细胞毒性作用.
• 与MSN输送的药物相比,免费的疏水药物效率较低.

结论:

• 对MSN的表面修饰可以赋予固有的细胞特异性准能力,而不需要准配体.
• MSN显示出精确有效的向药物递送的前景,可能减少非向效应并提高治疗效率.
• 3D微组织模型为评估药物输送系统在生理相关环境中的性能提供了一个有价值的平台.